Процесс моделирования работы коммутационного узла (стр. 5 из 6)

Вт;

Принимаем

= 0,25Вт;

Выбираем транзистор VT.

(23)

где

- напряжение питания;

- ток на выходе ПНТ;

- сопротивление нагрузки ПНТ;

- напряжение насыщения на выводах К-Э транзистора.

Для транзисторов структуры p-n-pпринимают

не более В. Напряжение питания выбираем таким, чтобы при максимальном выходном токе транзистор VT не выходит в насыщение. Из (23) найдем допустимое сопротивление нагрузки:

;

Таким образом схема ПНТ пригодна (с учетом запаса) для нагрузки сопротивлением до 500Ом.

Транзистор выбирается исходя из следующих условий:

коэффициент усиления

где - допустимое напряжения на К-Э;

Выбираем по справочнику два транзистора ВС454С и собираем из них транзистор Дарлингтона.

Параметры ВС454С:

Допустимое напряжение К-Э

=50В;

Коэффициент усиления

Напряжение насыщения

В;

Допустимая рассеваемая мощность

mВт.

Выбираем ОУ ОР-37Е.

Сопротивление

задает ток базы, но так как у транзистора Дарлингтона очень большой коэффициент усиления ( ), то необходимость в этом сопротивлении отпадает, поэтому принимаем =0.

Выбираем диод VD2. Он необходим для защиты перехода Б-Э. Выбираем по справочнику диод КД503А.

6.3 Определение погрешностей ПНТ

Рассчитываем погрешности ПНТ.

1) Погрешность от неточности сопротивления

отсутствует, так как оно подстроечное;

2) Погрешность от напряжения смещения ОУ:

3) Погрешность от входных токов. Эта погрешность почти отсутствует так как ОУ включен как повторитель напряжения.

4) Погрешность от несовпадения

и с номиналами и от ухода напряжения стабилизации стабилитрона VD1:

При максимальном напряжении сигнала на входе выходной ток будет равен:

(24)

Расчет делаем их наихудших условий. Как видно из (24) это произойдет при увеличении напряжения стабилитрона до максимального, при увеличении

до максимума и при уменьшении до минимума, то есть:

будет равно

будет равно

будет равно

Выходной ток при таком раскладе будет равен:

При этом погрешность составит:

Суммарная погрешность ПНТ:

Расчет балластного сопротивления для стабилитрона:

где

- минимальный ток стабилизации стабилитрона VD1.

Принимаем по ряду Е96

=1,18 Ком. Мощность рассеваемая на :

Принимаем

=0,5Вт;

Окончательная схема ПНТ показана на рисунке 13.

Рисунок 13 - ПНТ

Порядок подстройки

: датчик температуры заменятся сопротивление 130ом, после чего подстроечным резистором добиваются выходного тока 20мА, после чего датчик температуры ставится на место и теперь схема годна к применению.

7. Расчет источника питания

7.1 Выбор схемы и расчет стабилизатора напряжения

Определяем требуемую нагрузку питания. Она состоит из:

Источника тока для ПСН: питание ОУ:

где

- мощность потребляемая ОУ;

- напряжение питания ОУ.

Измерительный усилитель: питание ОУ:

Фильтр: питание ОУ:

ПНТ: питание ОУ:

Ток стабилизации стабилитрона:

Выходной ток

Минимальный ток, потребляемый нагрузкой:

Максимальный ток потребляемый нагрузкой:

Выбираем интегральный стабилизатор напряжения К142ЕН6А:

Его параметры:

Входное напряжение

Максимальный ток нагрузки

Коэффициент нестабильности по напряжению

Коэффициент нестабильности по току

Потребляемый ток

Коэффициент сглаживания

Определяем напряжение на выходе стабилизатора:

Определяем номинальное входное напряжение:

Где 0,9 - необходимо для учета понижения напряжения на 10%.

Принимаем

=20В;

Определяем нестабильность напряжения на входе стабилизатора:

Из-за изменения напряжения на входе:

где

- максимальное отклонение напряжения от номинального

От отклонения напряжения на входе из-за изменения тока в нагрузке: